Szenario 2050 Lithium und Kobalt werden knapp

Bei Lithium und Kobalt handelt es sich um wesentliche Bestandteile aktueller Lithium-Ionen-Akkus. Dass die Verfügbarkeit beider Elemente durch die erhöhte Nachfrage zunehmend kritisch werden könnte, zeigt eine aktuelle Analyse des Helmholtz-Instituts Ulm.

Neben Lithium ist Kobalt in heutigen Lithium-Ionen-Akkus ein wesentlicher Bestendteil der positiven Elektrode und ausschlaggebend für die Energie- und Leistungsdichte sowie für die Lebensdauer. Im Fall von Kobalt ist allerdings abgesehen von der geringen Verfügbarkeit auch die hohe Toxizität problematisch.

Generell wird die schnell wachsende Marktdurchdringung von Lithium-Ionen-Batterien für mobile und stationäre Anwendungen insbesondere bei Lithium und Kobalt zu einer steigenden Rohstoffnachfrage führen. Zu diesem Ergebnis kommen die Forscher des vom KIT gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) im Rahmen ihrer von Prof. Stefano Passerini und Dr. Daniel Buchholz geleiteten Studie.

Sind die Reserven ausreichend?

Anhand einer Szenario-basierten Analyse bis 2050 untersuchten die Wissenschaftler verschiedene Batterieanwendungen. Die Nachfrage durch Speicheranwendungen nach Kobalt könnte bis dahin zweimal so hoch sein wie die heute identifizierten Kobaltreserven.

Die heute bekannten Lithiumreserven seien zwar ausreichend, um den Bedarf zu decken. Allerdings müsste die Produktion stark hochskaliert werden – abhängig vom Szenario bis um das Zehnfache.

Beide Elemente sind zudem geografisch stark in Ländern konzentriert, die als politisch wenig stabil eingestuft werden. Auch dies könne zu einer möglichen Verknappung und Preissteigerung von Lithium-Ionen-Akkus in naher Zukunft führen. »Um diese Risiken zu verringern, müssen die Forschungsaktivitäten auf alternative Batterietechnologien ausgeweitet werden«, betont Dr. Buchholz.

Post-Lithium-Technologien, die auf unkritischen Elementen wie Natrium oder Magnesium, aber auch Zink, Kalzium und Aluminium basieren, könnten den Ressourcendruck verringern und langfristig umgehen. Insbesondere für die Elektromobilität sowie für stationäre Anwendungen sind Post-Lithium-Systeme attraktiv.